DE2231647B2 - AF amplifier for HI=FI equipment - has second channel with band-pass filter and dynamic compressor to adjust signal level to audio sensitivity - Google Patents
AF amplifier for HI=FI equipment - has second channel with band-pass filter and dynamic compressor to adjust signal level to audio sensitivityInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltungsanordnung für Tonfrequenzen mit einem Hauptkanal und mit einem oder mehreren abzweigenden Kanälen, welche jeweils einen einen Frequenzbereich der Tonfrequenzen durchlassenden Filter enthalten und die entweder vor dem Endverstärker in einem linearen Additionsglied mit dem Hauptkanal zusammengeführt oder über separate Endverstärker jeweils an eigene Lautsprecher geschlossen sind, wobei der Pegel in den abzweigenden Kanälen für die in der Gehörempfindlichkeit benachteiligten Gehörfrequenzbereiche, insbesondere der Tiefen, veränderlich anhebbar ist.The invention relates to an amplifier circuit arrangement for audio frequencies with a main channel and with one or more branching channels, each of which has a frequency range of the Filters that pass audio frequencies are included and either before the power amplifier in a linear Adding element merged with the main channel or via separate power amplifiers to their own Loudspeakers are closed, with the level in the branching channels for those in the auditory sensitivity Disadvantaged auditory frequency ranges, in particular the bass, can be increased variably.
Eine solche Verstärkerschaltungsanordnung eignet sich besonders für hochwertige Musikwiedergabe in Wohnräumen. Für eine originalgetreue Wiedergabe von Musikereignissen durch elektroakustische Geräte in Wohnräumen ist die richtige Einstellung des zur eingestellten Lautstärke passenden Frequenzganges eine wesentliche Voraussetzung. Hierzu müssen wegen der frequenz- und lautstärkeabhängigen Gehörempfindlichkeit die tiefen, in geringerem Maße auch die hohen, Tonlagen gegenüber den mittleren mit angehobenem Pegel wiedergegeben werden, um so mehr, je leiser die Musik eingestellt ist.Such an amplifier circuit arrangement is particularly suitable for high quality music reproduction in Living spaces. For faithful reproduction of music events by electroacoustic devices in Living rooms is the correct setting of the frequency response that matches the set volume an essential requirement. This is because of the frequency and volume dependent hearing sensitivity the low pitches, and to a lesser extent the high pitches, compared to the middle pitches with a raised pitch Levels are reproduced, the more the quieter the music is set.
Andererseits sind der Musikwiedergabe vor allem in Mietshäusern wegen der damit verbundenen Störung der Nachbarschaft meist enge Grenzen bezüglich der zulässigen Schallstärke gesetzt.On the other hand, the music playback are mainly in apartment buildings because of the associated disruption the neighborhood is usually subject to narrow limits with regard to the permissible sound intensity.
Hierbei verursachen am häufigsten und am unangenehmsten die tiefen Klangspektren Störempfindungen bei den am Musikgeschehen unfreiwillig Beteiligten. Die tiefen Töne werden nicht nur wegen der notwendigen Anhebung mit größerer Energie abgestrahlt; für sie ist auch die Schalldämmung in Wohnbauten schlechter als für die übrigen Tonfrequenzen. In den gestörten Räumen sind daher von der Musik nur noch die tiefsten Tonlagen zu hören; sie erscheinen zusammenhanglos und willkürlich, reißen ebenso unerwartet wieder ab, so daß keine irgendwie vorstellbare Gewöhnung daran erfolgen kann. Meist entsteht ein durch Resonanzerscheinungen im Ursprungsraum verursachtes bumsendes Dröhnen, zu dem ein zusätzlicher, beliebiger Rhythmus hinzukommt, der eine weitere Störkomponente liefert.This is the most common and most uncomfortable cause the deep sound spectra, disturbing sensations in those who are involuntarily involved in the music scene. the Low notes are not only emitted with greater energy because of the necessary increase; for them is The sound insulation in residential buildings is also worse than for the other audio frequencies. In the disturbed Only the lowest pitches of the music can therefore be heard in rooms; they appear disjointed and arbitrarily, tear off again just as unexpectedly, so that no somehow conceivable getting used to it can be done. Usually there is a bang caused by resonance phenomena in the original room Roar, to which an additional, arbitrary rhythm is added, which is another disruptive component supplies.
Abhilfe hiergegen mit bekannten Mitteln ist, wenn man vor der allgemeinen Reduzierung der Lautstärke, eventuell nur der Lautstärkespitzen mittels Dynamikkompression oder dem Aufsetzen von Kopfhörern absieht, nur dadurch möglich, indem man die Tiefen so viel schwächer einstellt, daß sie auch in den lautesten Passagen des Musikstückes nicht mehr stören können.A remedy for this with known means is, if you ignore the general reduction of the volume, possibly only the volume peaks by means of dynamic compression or putting on headphones, only possible by setting the bass so much weaker that it is also in the loudest passages of the Can no longer disturb the piece of music.
Hierdurch wird jedoch die Musikwiedergabe selbst unzumutbar beeinträchtigt. Die Reduzierung der tiefen Tonlagen ist zwar in den lauten Passagen durchaus noch hinzunehmen; hier bleiben sie noch hörbar, und man hat den Eindruck des Fortissimo durchaus. Geht jedoch die Lautstärke infolge der Dynamik des Musikstückes zurück, schwinden die Tieftonlagen wegen der in ihrem Bereich geringeren Ohrempfindlichkeit viel stärker; im piano und pianissimo ist dann kein tiefer Ton mehr hörbar — es verbleibt nur ein sehr flaches Klangbild.This, however, has an unreasonable impact on the music reproduction itself. Reducing the depths It is true that pitches can still be accepted in the loud passages; here they can still be heard, and one has the impression of fortissimo definitely. However, the volume goes due to the dynamics of the piece of music back, the lower frequencies shrink much more because of the lower ear sensitivity in their area; in the Piano and pianissimo then no longer a deep tone can be heard - only a very flat sound remains.
Die Hi-Fi-Verstärker benötigen ja, wie bekannt, ihre großen Ausgangsleistungen gerade deshalb, um die für die Piano-Wiedergabe erforderliche Tiefenanhebung zuzulassen, ohne darauf von den Fortissimo-Tiefen übersteuert zu werden.As is well known, the hi-fi amplifiers need theirs high output power precisely in order to achieve the bass boost required for piano playback without being overdriven by the fortissimo depths.
Es ist auch bekannt, zwecks Bedienungsvereinfachung in Rundfunkempfängern und Hi-Fi-Geräten den Lautstärke-Einsteller derart frequenzabhängig zu machen, daß die Tiefen- (in geringerem Maße auch die Höhen-) anhebung mit kleiner eingestellter Lautstärke zunimmt. Hiermit wird die automatische Anpassung an den Frequenzgang der Kurven gleicher Gehörempfindlichkeit angestrebt — für die jeweils eingestellte Lautstärke.It is also known to simplify operation in radio receivers and hi-fi devices To make the volume control so frequency-dependent that the bass (to a lesser extent also the Treble) increase increases with a lower volume setting. This is the automatic adjustment to aimed at the frequency response of the curves of equal hearing sensitivity - for each set Volume.
Obwohl diese Maßnahme eine Verstärkung der Tiefen bei leiser und eine Abschwächung bei lauter Musik bewirkt, kann sie zum Problem der Störungen durch die tiefen Töne nichts beitragen (was auch nicht ihre Aufgabe ist), da sie nur auf Lautstärkeeinstellungen, nicht aber auf die durch die Dynamik selbst bewirkten Schwankungen reagiert.Although this measure increases the bass when the volume is quieter and decreases it when it is louder Causes music, it cannot contribute anything to the problem of interference from the low tones (which it does not their task is), since they only affect volume settings, but not those caused by the dynamics themselves Reacts to fluctuations.
Sie hat ferner den Nachteil, an einen immer gleichen Signalpegel vor dem Lautstärkesteller gebunden zu sein, derart, daß zu gleicher Einstellung stets die gleiche Lautstärke gehört. Dient der Lautstärkesteller gleichzeitig zum Ausgleich der unterschiedlichen Pegel der Signalquellen wie Rundfunk, Tonband, Schallplatte — was stillschweigend geschieht, ohne dem Benutzer bewußt zu werden —, dann ist der so eingestellte Frequenzgang mit entsprechenden Fehlern behaftet.It also has the disadvantage that it is always tied to the same signal level in front of the volume control in such a way that the same volume always belongs to the same setting. The volume control is used at the same time to compensate for the different levels of the signal sources such as radio, tape, record - what happens in silence without the user becoming aware - then the user is so set Frequency response afflicted with corresponding errors.
Deshalb besitzen Hi-Fi-Geräte der Spitzenklasse zusätzliche Pegeleinsteller, mittels derer die Pegel derThis is why top-class hi-fi devices have additional level adjusters that adjust the level of the
Signalquellen auf den dem Frequenzgang zugehörigen Wert gebracht werden können. Hierdurch geht jedoch die Bedienungsvereinfachung zum Teil wieder verloren; auch ist es dem Hörer kaum möglich, ohne Meßgeräte die optimale Einstellung hierfür zu finden, da ein gültiger Maßstab fehlt. Deshalb wird ein exaktes Funktionieren der gehörrichtigen Einstellung nur selten erreicht.Signal sources can be brought to the value associated with the frequency response. This works, however the ease of use is partly lost again; also it is hardly possible for the listener without measuring devices to find the optimal setting for this because there is no valid yardstick. Therefore it becomes an exact Functioning of the aurally accurate setting is rarely achieved.
Es wäre denkbar, dieses Problem mit einer Anordnung zu lösen, die die gehörrichtige Korrektur des Frequenzganges nicht von der Einstellung des Lautstärkestellers, sondern von der augenblicklichen Lautstärke, also der Tonfrequenzspannung selbst, abhängig macht. Eine derartige Anordnung hätte aber die Eigenschaft, über die Funktion einer stets richtig eingestellten gehörrichtigen Lautstärkeeinstellung hinaus auch bei unveränderter Lautstärkeeinstellung innerhalb der Dynamik des Musikstückes selbst den Frequenzgang so zu ändern, daß bei leisem Grundpegel die Wiedergabe mit stark angehobenen Tiefen — und entsprechend Höhen —, bei höheren Musikpegeln mit geringerer, keiner oder negativer Anhebung wiedergegeben wird.It would be conceivable to solve this problem with an arrangement that enables the aurally accurate correction of the Frequency response not from the setting of the volume control, but from the current volume, So the audio frequency voltage itself, makes dependent. Such an arrangement would have the property beyond the function of an aurally correct volume setting that is always correctly set, also with unchanged volume setting within the dynamics of the piece of music itself the frequency response so to change that with a low basic level the playback with strongly raised bass - and accordingly Treble - is played back at higher music levels with less, no or negative boost.
Dies kommt einer Einengung der Dynamik innerhalb der angehobenen Frequenzbereiche gleich, etwas weitergehend, als nach den Kurven gleicher Gehörempfindlichkeit physiologisch exakt wäre.This amounts to a narrowing of the dynamics within the raised frequency ranges, something going further than according to the curves of equal hearing sensitivity would be physiologically exact.
Dieses ist jedoch genau die Wirkungsweise, die einen wünschenswerten Ausgleich zwischen uneingeschränkter Übertragung des Frequenzbandes der reproduzierten Signalfolge und der Einhaltung derjenigen Grenzen jo darstellt, die von dem von der Klangerzeugung im beschriebenen Maße unfreiwillig betroffenen Perscnenkreis billigerweise gezogen werden dürfen.However, this is exactly the mode of action that provides a desirable balance between unrestricted Transmission of the frequency band of the reproduced signal sequence and compliance with those boundaries jo represents the group of people involuntarily affected by the sound generation to the extent described be allowed to be drawn cheaply.
Die Schallamplituden im betreffenden Tonlagenbereich werden dort verringert, wo sie groß und somit störend sind, jedoch durch diese Reduzierung die Auswirkung für den Hörer nur gering ist; andererseits können die leisen Passagen mit vollem, physiologisch richtigem Tiefenanteil übertragen werden.The sound amplitudes in the relevant pitch range are reduced where they are large and thus are annoying, but due to this reduction the effect on the listener is only minor; on the other hand the quiet passages can be transmitted with full, physiologically correct depth.
Es ist eine Schaltungsanordnung bekannt (DE-PS 12 82 722), mit der in bezug auf den Frequenzgang eines Verstärkers eine ähnliche, jedoch quantitativ zu geringe, Wirkung erzielt wird mittels Korrekturnetzwerken, in denen frequenzgangbeeinflussende Widerstände pegelabhängig verändert werden.There is a circuit arrangement known (DE-PS 12 82 722), with the reference to the frequency response of a Amplifier a similar, but quantitatively too small, effect is achieved by means of correction networks in which resistances influencing the frequency response are changed depending on the level.
Hierzu dienen Fotowiderstände, die von signalgesteuerten Lichtquellen beleuchtet werden. Solche Einrichtungen sind für Aufnahmestudios zur Dynamikkorrektur von Rundfunk- und Schallplattenaufnahmen bestimmt. Für den hier verfolgten Zweck sind sie wenig geeignet; die hier benötigten Frequenzgangänderungen sind — in dB — dreimal so groß, was mit solchen Netzwerken schwierig zu erreichen ist und bei schnellen Übergängen (plötzlicher Lautstärkeanstieg — Impulsübertragungsverhalten) zu Verzerrungen führen würde; die Anordnung mit Fotowiderständen ist aufwendig, andere steuerbare Widerstände (Transistoren, bipolare wie Feldeffekt-, Dioden) besitzen keine ausreichend lineare Kennlinie, um in hochwertigen Geräten einen genügend kleinen Klirrfaktor oder genügend großen w) Fremdspannungsabstand dann zu erreichen, wenn kleinste Pegel verarbeitet werden sollen.Photo resistors, which are illuminated by signal-controlled light sources, are used for this purpose. Such facilities are intended for recording studios for the dynamic correction of radio and vinyl recordings. They are not very suitable for the purpose pursued here; the frequency response changes required here are - in dB - three times as large, which is difficult to achieve with such networks and with fast ones Transitions (sudden volume increase - impulse transmission behavior) would lead to distortions; the arrangement with photo resistors is complex, other controllable resistors (transistors, bipolar such as field effect, diodes) do not have a sufficiently linear characteristic to be used in high-quality devices sufficiently small distortion factor or sufficiently large w) To achieve the external voltage distance when the smallest levels are to be processed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur automatischen lautstärkeabhängigen Anpassung des Frequenzganges an die Kurven gleicher Gehörempfind- ir> lichkeit eine geeignetere Schaltungsanordnung zu finden, die die genannten Nachteile vermeidet und mit möglichst geringem (Anfangs-) Aufwand so ausführbar ist, daß sie in Heimgeräte eingebaut werden kann/The invention is based on the object for the automatic volume-dependent adjustment of the Frequency response to the curves of equal hearing sensitivity possibility to find a more suitable circuit arrangement that avoids the disadvantages mentioned and with can be carried out with as little (initial) effort as possible so that it can be built into home devices /
Hierzu benutzt die Erfindung eine Anordnung, bei der eine Aufteilung in mehrere, einzelnen Frequenzbereichen zugeordnete Verstärker-Kanäle erfolgt, ähnlich den bekannten Ausführungen von Tief-, Mittel- und Hochtonlautsprechern, bei denen die Frequenzweichen nicht vor den Lautsprechersystemen angeordnet sind, sondern für jeden Frequenzbereich mit eigenem Lautsprecher ein eigener Endverstärker vorhanden ist, vor dessen Eingang das seinen Bereich durchlassende Filter geschaltet ist.For this purpose, the invention uses an arrangement in which a division into several, individual frequency ranges assigned amplifier channels takes place, similar to the known designs of low, medium and Tweeters in which the crossovers are not arranged in front of the loudspeaker systems, but a separate power amplifier is available for each frequency range with its own loudspeaker, the filter that allows its range is connected in front of its input.
Die Erfindung geht daher aus von einer Verstärkerschaltungsanordnung für Tonfreqenzen mit einem Hauptkanal und mit einem oder mehreren abzweigenden Kanälen, welche jeweils einen einen Frequenzbereich der Tonfrequenzen durchlassenden Filter enthalten, und die entweder vor dem Endverstärker in einem linearen Additionsglied mit dem Hauptkanal zusammengeführt oder über separate Endverstärker jeweils an eigene Lautsprecher geschlossen sind, wobei der Pegel in den abzweigenden Kanälen für die in der Gehörempfindlichkeit benachteiligten Gehörfrequenzbereiche, insbesondere der Tiefen, veränderlich anhebbar ist.The invention is therefore based on an amplifier circuit arrangement for audio frequencies with a main channel and with one or more branching channels, each of which has a frequency range the audio frequency filter included, and either before the power amplifier in one linear adder merged with the main channel or each via separate power amplifiers are connected to their own loudspeakers, with the level in the branching channels for those in the Hearing sensitivity disadvantaged auditory frequency ranges, especially the bass, can be increased variably is.
Erfindungsgemäß enthält mindestens einer der abzweigenden Kanäle eine eigene Dynamik-Kompressionsschalt'.ing, derart, daß der Pegel des Frequenzbandes bei kleiner Lautstärke in Anpassung an die Kurven gleicher Gehörempfindlichkeit angehoben ist und mit größer werdenden Tonstärken die Anhebung im Verhältnis zur Lautstärke nur in geringem Maß zunimmt.According to the invention, at least one of the branching channels contains its own dynamic compression switching. such that the level of the frequency band at low volume in adaptation to the curves the same hearing sensitivity is increased and with increasing tone intensities the increase in the Relation to volume increases only to a small extent.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung läßt sich durch die Verwendung von, vorzugsweise aktiven, Resonanzfiltern, zur Aussiebung des zu übertragenden Frequenzbandes in einem oder mehreren der abzweigenden Kanäle erreichen mit fest eingestellter oder zur Klangeinstellung und/oder Unterdrückung von Rumpelstörungen stufig oder stetig veränderlicher Resonanzfrequenz. Um in allen Lautstärkebereichen einen besonders vorteilhaften Frequenzgang zu erreichen, kann nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung als Stellglied für die Dynamik-Regelung zusätzlich zu einer steuerbaren Verstärkerstufe oder ausschließlich ein Resonanzfilier verwendet werden, dessen Filtergüte und damit Resonanzüberhöhung durch die Stellspannung verändert wird.An advantageous embodiment of the invention can be achieved through the use of, preferably active, Resonance filters to filter out the frequency band to be transmitted in one or more of the branching off Channels with fixed settings or for sound setting and / or suppression of rumble interference stepped or continuously variable resonance frequency. To have a To achieve particularly advantageous frequency response, according to a further embodiment of the invention as Actuator for dynamic control in addition to a controllable amplifier stage or only one Resonance filter are used, its filter quality and thus resonance increase due to the control voltage is changed.
Mit der Erfindung ist eine Reihe von Vorteilen in mehrfacher Hinsicht zu erreichen:With the invention, a number of advantages can be achieved in several respects:
Der Benutzer kann damit in erheblich weiteren Lautstärkegrenzen Musik hören, ohne mit durch ihn verursachten Störungen anderer und unliebsamen Reaktionen seitens der Betroffenen rechnen zu müssen; weiterhin wird ihm die Gerätebedienung erleichtert: der richtige Frequenzgang stellt sich von selbst ein; es sind weder separate Pegeleinsteller für die verschiedenen Signalquellen nötig, noch muß beim Lautstärkewechsel der Klang mit dem Tiefensteller nachgestellt werden.The user can thus listen to music at considerably higher volume limits without having to go through him to have to reckon with disturbances caused by others and unpleasant reactions on the part of those affected; operating the device is also made easier for him: the correct frequency response adjusts itself; there are separate level adjusters for the various signal sources are not necessary, nor is it necessary to change the volume the sound can be adjusted with the bass adjuster.
Die Bedienung eines erfindungsgemäß ausgestatteten Gerätes würde sich von der eines mit herkömmlichen Einrichtungen versehenen etwa folgendermaßen unterscheiden: The operation of a device equipped according to the invention would differ from that of a conventional one Differentiated facilities provided roughly as follows:
Zwecks Reproduzierbarkeit des optimalen Klangbildes wird man sich die Stellung des Tiefenstellers markieren, die bei der größten, der Umgebung nach Erfahrung oder Absprache noch zumutbaren Lautstärke die Betonung der Tiefenlagen auf ein ebenfalls für die Umgebung erträgliches Höchstmaß festsetzt. Da derFor the purpose of reproducibility of the optimal sound image one will look at the position of the bass control mark the volume that is still reasonable for the surrounding area, based on experience or consultation the emphasis on the depths is also set to a maximum that is tolerable for the environment. Since the
Dynamikregler des Tiefenkanals — richtig dimensioniert — dann bei jeder kleineren Lautstärke, auch der aus der Dynamik der Musik herrührenden, für die erforderliche stärkere Anhebung sorgt, kann somit der Tiefensteiler in dieser einmal eingerichteten Stellung belassen werden.Dynamic control of the depth channel - correctly dimensioned - then at every lower volume, including that resulting from the dynamics of the music, for them If the necessary higher elevation is provided, the depth divider can therefore be used in this position, once it has been set up be left.
Da bei den herkömmlichen Beschaltungen die entsprechende Lautstärke- und Tiefeneinstellung wegen der fehlenden dynamischen Nachregelung schon zu einer nicht mehr befriedigenden Gesamtwiedergabe führen muß, kann man die entsprechende Einstellungsmarkierung lediglich für diese Maximallautstärke anwenden. Für geringere Lautstärkeeinstellungen muß man — trotz gehörrichtiger Beschallung des Lautstärkestellers — den Tiefensteller zu größeren Werten hin verändern, um hierbei wieder ein ausgewogenes Klangbild zu erhalten.As with the conventional circuits, the corresponding volume and depth setting because of the lack of dynamic readjustment leads to an unsatisfactory overall reproduction you can only mark the corresponding setting for this maximum volume use. For lower volume settings you have to - despite aurally accurate sound from the volume control - change the depth adjuster to larger values, in order to achieve a balanced one again Maintain sound image.
Es wird weiterhin mit der erfindungsgemäßen Anordnung möglich, in sehr leiser Umgebung (spätabends) Musik mit geringstem Pegel und dennoch hoher Klangfülle wiederzugeben, was mit bisherigen Einrichtungen wegen der dynamischen Lautstärkespitzen der Tiefen nicht möglich war. In diesem Lautstärkebereich ist erfahrungsgemäß die uneingeschränkte Tiefendynamik auch für den Zuhörenden selbst meist zu groß, so daß in diesem Falle die Erfindung die Wiedergabe sogar insgesamt verbessert. Die Schaltungsanordnung bietet die Möglichkeit, den für den gesamten Lautstärkebereich erforderlichen Regelumfang, der für den Tiefenbereich etwa 30 Dezibel und somit sehr groß sein muß, entsprechend einer Spannungsverstärkungsänderung von mehr als 1 :30, zu erzielen, sowie durch eine vorgesehene Verstärkungsreserve in den abzweigenden Kanälen auch zusätzliche, lautstärkeunabhängige, Anhebungen zum Ausgleich schlechterer akustischer Verhältnisse für die Grenzbereiche zu bewältigen. Weiterhin bietet die gesonderte Behandlung der anzuhebenden Frequenzbänder den Vorteil, daß an die Verzerrungsfreiheit der regelbaren Verstärkerstufen nur geringere Anforderungen gestellt werden müssen, als dem sonstigen Qualitätsstand des Gerätes entspricht und auch für allgemeine Dynamikregelschaltungen notwendig ist. Nichtlineare Verzerrungen im Tieftonkana! in dem Maße, wie sie in steuerbaren Verstärkeranordnungen oder Widerständen nur mit großem Aufwand zu vermeiden wären, haben kaum einen Einfluß auf die Gesamtqualität. Tiefe Töne für sich allein können mit einem etwas höheren Klirrfaktor übertragen werden, ohne daß dieser merkbar wird; die übrigen Frequenzbänder werden hier über einen anderen Weg geleitet, auf dem sie diesen Verzerrungen nicht unterliegen. Auch findet keine Intermodulation oder Bildung von Kombinationstönen statt mit den Verzerrungsprodukten der Tiefen, da die Wiederzusammenführung in einem linearen Glied erfolgt. Ebenso leiden die übrigen Tönbereiche nicht unter Einschwingverzerrungen; schnelle Regelvorgänge bei plötzlichem Spannungsanstieg (Paukenschlag aus der Stille heraus), die die erste Schwingung von zu großer Amplitude abfangen, also verformen müssen, betreffen nur diese; die höheren Frequenzanteile von Einschwingvorgängen bleiben unbeeinflußt. Für einen die hohen Frequenzen abzweigenden Kanal würde dieser Vorteil zwar nicht zutreffen; jedoch sind hier wegen des geringen Regelumfangcs, damit kleinen Amplituden im gesteuerten Verstärker und Beimischung eines entsprechend geringen Anteils zum unverzerrten Hauptkanal die Gesamtverzerrungen leichter in zulässigen Grenzen zu halten.It is still possible with the arrangement according to the invention, in a very quiet environment (late in the evening) To reproduce music with the lowest level and yet with a high volume of sound, something with previous facilities was not possible because of the dynamic volume peaks of the lows. In this volume range Experience has shown that the unrestricted depth dynamic is usually too great for the listener himself, see above that in this case the invention even improves the reproduction overall. The circuit arrangement offers the possibility of the control range required for the entire volume range, that for the bass range about 30 decibels and must therefore be very large, corresponding to a change in voltage gain of more than 1:30, as well as through a designated gain reserve in the branching off Channels also have additional, volume-independent, boosts to compensate for poorer acoustic signals To cope with conditions for the border areas. Furthermore, the separate treatment of the Frequency bands to be raised have the advantage that the adjustable amplifier stages are free from distortion only lower requirements have to be made than corresponds to the other quality level of the device and is also necessary for general dynamic control circuits. Non-linear distortion in the bass channel! to the extent that they are used in controllable amplifier arrangements or resistors only with large Efforts to be avoided have hardly any influence on the overall quality. Low notes on their own can be transmitted with a slightly higher distortion factor without this being noticeable; the remaining Frequency bands are routed here via a different path, on which they do not have this distortion subject. There is also no intermodulation or formation of combination tones with the distortion products of the depths, since the reconnection takes place in a linear limb. Suffer as well the other tone ranges not with transient distortion; fast control processes in the event of a sudden increase in voltage (Bang out of the silence), the first oscillation of too great an amplitude intercept, ie must deform, only concern these; the higher frequency components of transient processes remain unaffected. This advantage would not apply to a channel branching off the high frequencies hold true; However, because of the small scope of control, there are small amplitudes in the controlled Amplifier and admixture of a correspondingly small proportion to the undistorted main channel Overall distortion easier to keep within permissible limits.
Von Vorteil ist auch, daß jedes der abzweigender Frequenzbänder für sich in seiner Dynamik geregel· wird. Der Regler wird nur aus diesem Band angesteuert eine Beeinflussung aus den anderen Bereichen, besonders dem der mittleren Frequenzen aus dem Hauplka nal, ist nicht möglich.It is also an advantage that each of the branching frequency bands is individually regulated in terms of its dynamics. will. The controller is only controlled from this band, an influence from the other areas, in particular that of the middle frequencies from the main channel is not possible.
Anderenfalls könnte z. B. ein zu hoher Pegel mittlerei Frequenzen fälschlich eine zu starke Schwächung deiOtherwise z. B. too high a level median Frequencies wrongly an excessive attenuation of the
ίο Tiefen bewirken, wobei eine im Frequenzgang ungünstig ausgewogene Aufnahme noch weiter verschlechten würde.ίο cause low frequencies, with an unfavorable frequency response balanced intake would worsen even further.
Die erfindungsgemäße Anordnung wirkt hier ausgleichend: das zu schwach dargestellte Tiefenband wire vom Regler etwas mehr angehoben.The arrangement according to the invention has a compensating effect here: the too weakly depicted depth band wire raised a little more by the controller.
Weiterhin ist mit der erfindungsgemäßen Anordnung eine erhebliche Verringerung an aufzubringendei Verstärkerleistung verbunden. In dem Maße, in dem be großen Lautstärken die Tiefenaussteuerung zurückgenommen wird, ist auch eine kleinere Ausgangsleistung erforderlich. Dieses fällt deshalb deutlich ist Gewicht weil eine Reduzierung um z.B. 10 Dezibel dei Tonspannung eine Verringerung der dann erforderli chen Leistung auf ein Zehntel ermöglicht, bei sons1 gleicher Verzerrungsfreiheit. Hieraus folgt, daß eir solcher Verstärker, im Wohnraum betrieben, statt mii üblicherweise 50— 100 Watt auf kaum mehr als 10 Wati ausgesteuert wird und naturgemäß auch nur hierfüi bemessen zu werden braucht. Dies führt zu kleinen handlichen Geräten und deren leichte Integration in der Wohnraumbereich; der Mehraufwand für die erfordern ehe Regelschaltung kann durch die Verminderung de: Materialaufwandes im Leistungsteil kompensiert werden. Furthermore, the arrangement according to the invention is associated with a considerable reduction in the amplifier power to be applied. To the extent that the depth control is reduced at high volumes, a smaller output power is also required. This therefore falls significantly because weight is a reduction of 10 decibels, for example, allows a reduction in the performance then REQUIRED chen dei Tonspannung to one-tenth, at the same sons 1 freedom from distortion. From this it follows that such an amplifier, operated in the living room, is usually controlled to barely more than 10 watts instead of 50-100 watts and naturally only needs to be measured for this. This leads to small handy devices and their easy integration in the living space area; the additional work required for the control circuit can be compensated for by reducing the cost of materials in the power section.
Falls sich bei Übertragungsanlagen eine Begren zungsnotwendigkeit der Maximalleistung aus Gründer der Lärmhygiene ergeben sollte, würde die erfindungs gemäße Anordnung ihre Fähigkeit zur optimaler Musikwiedergabe auch dann uneingeschränkt beibehalten. If there is a need to limit the maximum output from the founder in the case of transmission systems the noise hygiene should result, the fiction, contemporary arrangement would improve their ability to Even then, retain music playback without restriction.
Drei grundsätzliche Beispiele zur Ausführung dei Erfindung werden an Hand von Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt
Fig. I eine Anordnung mit einem abzweigender Kanal für die tiefen Frequenzen, mit Wiederzusammenführung
der Kanäle vor einem gemeinsamen Endverstärker; Three basic examples for carrying out the invention are illustrated with the aid of drawings. It shows
1 shows an arrangement with a branching channel for the low frequencies, with the channels being recombined in front of a common output amplifier;
Fig. 2 die Anordnung mit einem abzweigender Kanal wie Fig 1, jedoch mit separaten Endverstärkerr und Lautsprechern;FIG. 2 shows the arrangement with a branching channel as in FIG. 1, but with a separate final amplifier and speakers;
Fig. 3 eine Anordnung mit je einem abzweigender Kanal für die tiefen und die hohen Frequenzen, mil Wiederzusammenführung der Kanäle vor dem Endverstärker entsprechend Fig. 1.3 shows an arrangement with one branching each Channel for the low and high frequencies, with the recombining of the channels in front of the power amplifier according to FIG. 1.
Eine Anordnung mit zwei abzweigenden Kanälen wie F i g. 3, aber mit separaten, also drei Endverstärkern unc Lautsprechern ist dann analog in Weiterentwicklung von F i g. 2 aufgebaut (nicht besonders dargestellt).An arrangement with two branching channels such as FIG. 3, but with separate, so three power amplifiers unc Loudspeakers is then analog in a further development of FIG. 2 constructed (not specifically shown).
Inder Fig. 1 ist 1 der Tonfrequenzeingang, der direkiIn Figure 1, 1 is the audio frequency input, the direki
M) oder über einen Vorverstärker an die Signalquellc angeschlossen wird (z. B. Tonbandgerät, Schallplatten-Tonabnehmer, Rundfunk-Tuner), wobei mit dem Potentiometer 15 sowohl die gewünschte Lautstärke eingestellt als auch damit die unterschiedlichen Pegel deiM) or via a preamplifier to the signal source c connected (e.g. tape recorder, record pick-up, radio tuner), with the potentiometer 15 set both the desired volume and thus the different levels dei
br> Signalquellen ausgeglichen werden können.b r > signal sources can be compensated.
2 ist der Zwischenverstärker des I lauptkanals, dei erforderlichenfalls mit einem Hochpaß verschen werden kann, der den Frequenzbereich der tiefen Töne, dei2 is the repeater of the main channel, dei if necessary, can be given away with a high-pass filter that covers the frequency range of the low tones, dei
über den abzweigenden Kanal geleitet werden soll, hier zurückhält. Dieser Hochpaß kann meistens entfallen, da im allgemeinen wegen des abfallenden akustischen Wirkungsgrades von Lautsprecher und Wiedergaberaum bei tiefen Frequenzen der Tieftonkanal seinen Frequenzbereich immer mit höherem Pegel übertragen muß (Baßanhebung), so daß der über den Hauptkanal noch übertragene Spannungsanteil dieser Frequenz unbedeutend wird. Sonderfall: Der Spannungspegel ist so eingerichtet, daß die Spannungsverstärkung im Zwischenverstärker eins betragen kann. Dann vereinfacht sich der Zwischenverstärker zu einer einfachen Leitungsverbindung. 3 ist ein lineares Additionsglied, in dem die Anteile der Kanäle wieder zusammengeführt werden; hierzu kann beispielsweise die bekannte (invertierende) Additionsschaltung mit einem Operationsverstärker oder eine äquivalente Schaltung verwendet werden. 4 ist der Endverstärker, der nach erfolgter Addition wieder den gesamten Frequenzbereich verstärkt und dem Lautsprecher oder einer Lautsprechergruppe 5 zuführt.is to be routed via the branching channel, holds back here. This high pass can mostly be omitted because generally because of the decreasing acoustic efficiency of the loudspeaker and playback room At low frequencies, the bass channel always transmits its frequency range at a higher level must (bass boost), so that the voltage component of this frequency still transmitted via the main channel becomes insignificant. Special case: The voltage level is set up so that the voltage gain in the Repeater can be one. Then the repeater is simplified to a simple one Line connection. 3 is a linear addition element in which the proportions of the channels are brought together again will; for this purpose, for example, the known (inverting) addition circuit with an operational amplifier or an equivalent circuit can be used. 4 is the power amplifier that follows Once the addition has taken place, the entire frequency range is amplified again and the loudspeaker or one Loudspeaker group 5 feeds.
Die Positionen 6 bis 10 bilden den abzweigenden Kanal für die tiefen Frequenzen. Darin ist 6 ein steuerbarer Verstärker, dessen Verstärkung mittels einer zugeführten Stellspannung verändert werden kann. Hierfür kann eine der als integrierte Schaltung (IS) erhältlichen steuerbaren Verstärker oder ein Spannungsteiler mit mindestens einem steuerbaren Widerstand, beispielsweise einem Feldeffekttransistor, mit vor- oder nachgeschaltetem, fest eingestelltem Verstärker verwendet werden. 7 ist das Filter, dessen Durchlaßbereich dem gewünschten Frequenzbereich der tiefen Töne entspricht. Es kann als passives Filter mit nachfolgender Verstärkung, wie in der Figur angedeutet, oder als aktives Filter, als Tiefpaß, als Bandpaß oder als Resonanzfilter für den durchzulassenden Frequenzbereich ausgeführt sein.Positions 6 to 10 form the branching channel for the low frequencies. 6 therein is a controllable amplifier, the gain of which can be changed by means of an applied control voltage. For this purpose, one of the controllable amplifiers available as an integrated circuit (IS) or a voltage divider with at least one controllable resistor, for example a field effect transistor, with an upstream or downstream, fixed amplifier can be used. 7 is the filter whose pass band corresponds to the desired frequency range of the low tones. It can be designed as a passive filter with subsequent amplification, as indicated in the figure, or as an active filter, as a low-pass filter, as a band-pass filter or as a resonance filter for the frequency range to be passed.
8 ist der Regelverstärker und 9 der Gleichrichter zur Erzeugung der Stellspannung für den steuerbaren Verstärker 6. Reglerverstärker 8, Gleichrichter 9 und steuerbarer Verstärker 6 sind so geschaltet, daß mit größer werdendem Signal am Eingang von 8 die Stellspannung im Sinne einer Herabsetzung der Verstärkung des steuerbaren Verstärkers 6 verändert wird. Das Potentiometer 10 ermöglicht die Einstellung des vom abzweigenden Kanal abgegebenen Tieftonpegels; es kann fest eingestellt oder als Tiefensteller verwendet werden. Die Anordnung wirkt wie folgt:8 is the control amplifier and 9 is the rectifier for generating the control voltage for the controllable Amplifier 6. Controller amplifier 8, rectifier 9 and controllable amplifier 6 are connected so that with increasing signal at the input of 8 the control voltage in the sense of a reduction of the Gain of the controllable amplifier 6 is changed. The potentiometer 10 enables the setting the low-frequency level emitted by the branching channel; it can be set permanently or as a depth adjuster be used. The arrangement works as follows:
Von der bei 1 zugeführten Tonfrequenzspannung werden die mittleren und hohen Frequenzen über den Zwischenverstärker 2, das Additionsglied 3 und den Endverstärker 4 dem Lautsprecher 5 zugeführt. Die tiefen Frequenzanteile der Tonfrequenzspannung passieren über das Filter 7 den abzweigenden Kanal. Sie werden im Verstärker des Filters 7 und im steuerbaren Verstärker 6, wenn letzterer auf hohe Verstärkung gesteuert ist, so weit verstärkt, daß sie am Additionsglied 3 mit erheblich größerer Amplitude eintreffen als die über 2 gekommenen mittleren und hohen Frequenzanteile. Die dadurch erzielte Anhebursg der tiefen Frequenzen ist durch passende Wahl der Verstärkung in 6 und 7 so eingestellt, daß bei leisester Musikwiedergabe die in diesem Frequenzbereich verringerte Ohrempfindlichkeit — nach den Kurven gleicher Gehörempfindlichkeit — richtig ausgeglichen wird.From the audio frequency voltage supplied at 1, the middle and high frequencies are over the Intermediate amplifier 2, the adder 3 and the output amplifier 4 are fed to the loudspeaker 5. the Low frequency components of the audio frequency voltage pass through the filter 7 to the branching channel. she are in the amplifier of the filter 7 and in the controllable amplifier 6 when the latter is set to high gain is controlled, amplified so much that they arrive at the adder 3 with a significantly larger amplitude than the middle and high frequency components that came over 2. The resulting increase in the lows Frequencies is set by a suitable choice of the amplification in 6 and 7 so that with the quietest music reproduction the reduced ear sensitivity in this frequency range - according to the curves of equal hearing sensitivity - is properly balanced.
Steigt die Wiedergabelautstärke an, wobei es gleichgültig ist, ob dies durch Einstellen eines höheren Pegels am Potentiometer 15 geschieht oder durch die Signalquelle selbst — also auch durch die Dynamik der Musik —, so wird durch eine größere Amplitude in den tiefen Frequenzen auch der Reglerverstärker 8 stärker ausgesteuert. Hierdurch wird im Gleichrichter 9 die Stellspannung erzeugt, welche die Verstärkung des steuerbaren Verstärkers 6 herabsetzt.If the playback volume increases, it does not matter whether this is achieved by setting a higher Level on the potentiometer 15 happens or through the signal source itself - so also through the dynamics of the Music - the controller amplifier 8 becomes stronger due to a larger amplitude in the lower frequencies controlled. As a result, the control voltage is generated in the rectifier 9, which increases the gain of the controllable amplifier 6 lowers.
Hierdurch wird die erfindungsgemäße Wirkung erreicht, nämlich, daß die am Ausgang des Verstärkers abgegebene Leistung im Tieftonbereich nicht in gleichem Maß ansteigt wie die der übrigen Tonlagen, sondern — den Kurven gleicher Gehörempfindlichkeit entsprechend — geringer.This achieves the effect according to the invention, namely that the output of the amplifier The output power in the low frequency range does not increase to the same extent as that of the other pitches, but - corresponding to the curves of equal hearing sensitivity - lower.
Die F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Fall, daß für den Tieftonbereich ein separater Endverstärker verwendet wird. Dann kann letzterer direkt aus dem abzweigenden Kanal gespeist werden, und die Zusammenführung mit dem Hauptkanal in der Additionsschaltung (3 in F i g. 1) entfällt. Demgemäß sind in F i g. 2 11 der Endverstärker und 13 der Lautsprecher für die mittleren und hohen Töne, 12 der Endverstärker und 14 der Lautsprecher für die tiefen.The F i g. 2 shows an exemplary embodiment for the case that a separate power amplifier is used for the low-frequency range is used. Then the latter can be fed directly from the branching channel, and the merging with the main channel in the addition circuit (3 in FIG. 1) is omitted. Accordingly, in FIG. 2 11 the power amplifier and 13 the loudspeakers for the middle and high tones, 12 the power amplifier and 14 the speaker for the deep.
Die F i g. 3 zeigt eine weitere Vervollkommnung der Erfindung durch einen zweiten abzweigenden Kanal für die ebenfalls in der Gehörempfindlichkeit bei kleinen Lautstärken — wenn auch nicht in so hohem Maße wie die tiefen — benachteiligten hohen Frequenzen. Es sind hierin — zusätzlich zu den schon in F i g. 1 enthaltenen Teilen — 16 der steuerbare Verstärker des zweiten abzweigenden Kanals, 17 das Filter für der. Bereich der hohen Frequenzen, analog dem Filter 7 für die tiefen, als Hochpaß, Bandpaß oder auch Resonanzfilter ausführbar, 18 der Reglerverstärker und 19 der Gleichrichter für die Stellspannung analog 8 und 9 im ersten abzweigenden Kanal. Das Potentiometer 20 kann, analog dem Potentiometer 10 für die Tiefen, zum Einstellen der Höhen dienen. Im Additionsglied 3a, entsprechend 3 in Fig. 1, werden die Spannungen aller drei Kanäle addiert und dem Endverstärker 4 zugeführt.The F i g. 3 shows a further improvement of the invention by a second branching channel for which is also in the hearing sensitivity at low volume levels - albeit not as high as the low - disadvantaged high frequencies. There are here - in addition to the already in F i g. 1 included Share - 16 the controllable amplifier of the second branching channel, 17 the filter for the. Area of high frequencies, similar to filter 7 for the low frequencies, can be implemented as high-pass, band-pass or resonance filters, 18 the controller amplifier and 19 the rectifier for the control voltage analogous to 8 and 9 in the first branching channel. The potentiometer 20 can, analogously to the potentiometer 10 for the depths, for Adjusting the heights are used. In the adder 3a, corresponding to 3 in Fig. 1, the voltages are all three channels are added and fed to the power amplifier 4.
Die Schaltung des Gleichrichters 9 soll so bemessen sein, daß die Anstiegszeitkonstante der Stellspannung etwas kürzer ist als die Impulsanstiegszeit des Filters 7, um bei plötzlich einsetzendem Signal ein Überschwingen der Tonspannung zu verhindern. Man wird den Gleichrichter in Doppelwegschaltung ausführen, damit er auf jede Halbwelle sofort reagieren kann.The circuit of the rectifier 9 should be dimensioned so that the rise time constant of the control voltage is somewhat shorter than the pulse rise time of the filter 7, in order to avoid an overshoot when the signal starts suddenly to prevent the sound tension. One will run the rectifier in full-wave circuit so that he can react immediately to every half-wave.
Die Abklingzeitkonstante der Stellspannung soll erheblich länger sein, so wie es in bekannten Dynamik-Kompressionsschaltungen — z. B. automatischer Aussteuerung von Tonbandgeräten — üblich ist.The decay time constant of the control voltage should be considerably longer, as it is in known Dynamic compression circuits - e.g. B. automatic control of tape recorders - is common.
Fig.4 zeigt ein Beispiel für die Bemessung an Hand des Gesamt-Frequenzganges (hinter dem Additionsglied) mit der Lautstärke als Parameter. Fig. 4 shows an example for dimensioning by hand of the overall frequency response (after the adder) with the volume as a parameter.
Bei 50 Hz ist der Dynamikumfang auf die Hälfte dessen bei 1 kHz eingeengt, was als günstiger Wert in Anlehnung an die Kurven gleicher Gehörempfindlichkeit vorgeschlagen werden kann.At 50 Hz, the dynamic range is reduced to half that at 1 kHz, which is considered to be a good value in Based on the curves of equal hearing sensitivity can be proposed.
Die Dezibel-Skala ist auf den Verstärker-Eingang bezogen, wobei Null dB bei 1000Hz 80 Phon entsprechen, P ist die Verstärkerleistung für einen mittleren Lautsprecher-Wirkungsgrad.The decibel scale is related to the amplifier input, where zero dB at 1000 Hz corresponds to 80 phon, P is the amplifier output for a medium loudspeaker efficiency.
Die eingezeichneten Kurvenstücke a—d zeigen die Unterschiede im Verhalten der erfindungsgemäßen Anordnung zu den herkömmlichen mit gehörrichtiger Lautstärkeeinstellung, für eine angenommene Dynamik der Musik von 30 dB, beispielsweise von 20 bis 50 Phon. Die erfindungsgemäße Anordnung gibt die Minima auf der Frequenzkurve für 20 Phon, die Maxima auf der für 50 Phon wieder. Eine bekannte Schaltung, die mit derThe curve pieces a-d shown show the differences in the behavior of the arrangement according to the invention from the conventional one with aurally correct volume setting, for an assumed dynamics of the music of 30 dB, for example from 20 to 50 phones. The arrangement according to the invention reproduces the minima on the frequency curve for 20 phones, the maxima on that for 50 phones. A well-known circuit that works with the
gehörrichtigen Einstellung auf die 20-Phon-Kurve abgestimmt ist, würde die Lautstärkespitzen nach dem Kurvenstück a übertragen (parallel zur 20-Phon-Kurve). Eine mit der erfindungsgemäßen Schaltung noch einhaltbare Störgrenze (e) würde somit weit überschritten. aurally correct setting is matched to the 20-phone curve, the volume peaks would be transferred to curve segment a (parallel to the 20-phone curve). An interference limit (s) that can still be maintained with the circuit according to the invention would thus be exceeded by far.
Um diese einzuhalten, müßte die bekannte Schaltung auf die 50-Phon-Frequenzkurve eingestellt werden, wobei jedoch die Lautstärkeminima nach Kurve b übertragen würden und bei tiefsten Frequenzen die Hörschwelle (c) nicht mehr erreichen.In order to comply with this, the known circuit would have to be set to the 50-phon frequency curve, but the minimum volume would be transferred according to curve b and no longer reach the hearing threshold (c) at the lowest frequencies.
Entsprechendes gilt für eine von 50—80 Phon eingestellte Lautstärke. Hier gibt Kurve dim Vergleich zur 80-Phon-Kurve an, wieviel der Endverstärker der bekannten Anordnung bei der tiefsten Frequenz mehr an Leistung abgeben muß als der für die erfindungsgemäße Einrichtung.The same applies to a volume set between 50-80 Phon. Here, curve dim in comparison to the 80-phon curve indicates how much the output amplifier of the known arrangement has to deliver more power at the lowest frequency than that for the device according to the invention.
Als Beispiel für die Ausgestaltung des Filters 7 als Resonanzfilter zeigt die Fig.5. Es ist eine aktive Filterschaltung, da LC-Filter wegen der großen erforderliche Induktivitäten bei niedrigen Frequenzen Gewichtsaufwand erfordern und Abschirmprobleme aufwerfen.As an example of the configuration of the filter 7 as a resonance filter, FIG. 5 shows. It's an active one Filter circuit as LC filter because of the large inductances required at low frequencies Require weight expenditure and raise shielding problems.
Die Filtergüte wird für die gewünschte Flankensteilheit ausgelegt, die sich aus dem gewünschten Frequenzkurvenverlauf ergibt. Sie ist erheblich geringer (z. B. 1 ...2) als diejenige von Selektionsfiltern (50... 100), deren lange Einschwingzeiten deshalb hier nicht auftreten. Auch kann das Filter mit weniger Aufwand an engtolerierten Bauteilen gefertigt werden.The filter quality is designed for the desired slope, which results from the desired frequency curve results. It is considerably lower (e.g. 1 ... 2) than that of selection filters (50 ... 100), whose long settling times therefore do not occur here. The filter can also be used with less effort close-tolerance components are manufactured.
Mittels der umschaltbaren Kondensatoren läßt sich die Frequenz des Maximums, die etwa der tiefsten zu übertragenden Frequenz entspricht, passend wählen. Hier wäre an ein Höherlegen dann zu denken, wenn dadurch ein Abschwächen von Rumpelfrequenzen oder (Raum-) Resonanzen erreicht werden soll.By means of the switchable capacitors, the frequency of the maximum, which is approximately the lowest corresponding to the transmitting frequency, select a suitable one. A higher position should be considered here, if this is intended to reduce rumble frequencies or (room) resonances.
Einen noch günstigeren Verlauf der Frequenzkurven im gesamten Regelbereich kann man erzielen, wenn man die Filterschaltung so aufbaut, daß man mit einem variablen Widerstand bei unveränderter Resonanzfrequenz die Resonanzüberhöhung verstellen kann und hiermit, anstatt mittels des steuerbaren Verstärkers 6 in F i g. 1 und 2, oder auch zusätzlich hierzu, die Verstärkung des Tiefenbereiches regelt. Ein Schaltungsbeispiel hierzu zeigt Fig.6, die ebenfalls eine aktive Filterschaltung darstellt. Mit dem Feldeffekttransistor 23 als variablem Widerstand, dem jetzt die Stellspannung aus dem Gleichrichter 9 zugeführt wird, verändert man das Teilerverhältnis des Spannungsteilers 21, 22, 23; hierdurch wird die Gegenkopplung der Anordnung — und als Folge hiervon die Filtergüte Q —, mithin die Resonanzüberhöhung, variiert.An even more favorable course of the frequency curves in the entire control range can be achieved if the filter circuit is set up in such a way that the resonance increase can be adjusted with a variable resistor while the resonance frequency remains unchanged and with this, instead of using the controllable amplifier 6 in FIG. 1 and 2, or in addition to this, regulates the amplification of the depth range. A circuit example for this is shown in FIG. 6, which also shows an active filter circuit. With the field effect transistor 23 as a variable resistor, to which the control voltage is now fed from the rectifier 9, the division ratio of the voltage divider 21, 22, 23 is changed; As a result, the negative feedback of the arrangement - and as a result the filter quality Q -, and consequently the resonance increase, is varied.
Die erzielten Frequenzkurvenscharen des Tieftonkanals sind in Fig.7 dargestellt; hierin ist a auf die Schaltung Fig.5, b auf die Schaltung nach Fig.6 bezogen. Parameter ist die Stellspannung bzw. der Wiedergabepegel; die obere Kurve gehört jeweils zur kleinsten, die untere zur größten Lautstärke. Man erkennt, daß mit dem Frequenzgang nach F i g. 7b eineThe frequency curve families of the low-frequency channel achieved are shown in FIG. 7; here a is related to the circuit of FIG. 5, b to the circuit of FIG. 6. The parameter is the control voltage or the playback level; the upper curve belongs to the smallest, the lower curve to the highest volume. It can be seen that with the frequency response according to FIG. 7b a
ίο noch genauere Anpassung an die Kurven gleicher Gehörempfindlichkeit zu erreichen ist, während F i g. 7a bei größeren Lautstärken und exakter Wiedergabe der tiefsten Töne nahe der Resonanzfrequenz leicht ein Verlust — wenn auch geringen Ausmaßes — in den mittleren und höheren Baßlagen eintreten kann.ίο even more precise adaptation to the curves the same Auditory sensitivity can be achieved while FIG. 7a at higher volumes and more exact reproduction of the The lowest tones close to the resonance frequency can easily suffer a loss - albeit to a minor extent - in the middle and higher bass registers.
Es können unbedenklich beide Arten von Stellgliedern zur Verstärkungsregelung auch gleichzeitig eingesetzt werden; der Tieftonkanal enthält dann einen steuerbaren Verstärker wie 6 in F i g. 1 und 2 und ein Resonanzfilter mit einstellbarer Güte nach F i g. 6. Beide Stellglieder werden vom Reglerverstärker 8 und Gleichrichter 9 in gleichem Sinne beeinflußt.It is safe to use both types of actuators for gain control at the same time will; the low-frequency channel then contains a controllable amplifier such as 6 in FIG. 1 and 2 and a Resonance filter with adjustable quality according to FIG. 6. Both actuators are controlled by the controller amplifier 8 and Rectifier 9 influenced in the same way.
Hierdurch können auch Frequenzgänge erreicht werden, die zwischen den typischen Kurvenformen von Fig.7aund7bverlaufen.In this way, frequency responses can also be achieved that are between the typical curve shapes of FIGS. 7a and 7b run.
Es sind auch Kombinationen mit konventionellen Schaltungen möglich. Zweckentsprechend können folgende
Anordnungen sein:
Für geringsten Aufwand:Combinations with conventional circuits are also possible. The following arrangements can be appropriate:
For the least amount of effort:
Nur ein abzweigender Kanal für die Tiefen; zusätzlich die bekannte Schaltung am Lautstärkesteller für gehörrichtige Lautstärkeeinstellung, diese jedoch nur für die hohen Frequenzen. Da in diesem Bereich nur geringfügige Korrekturen notwendig sind, bleibt derOnly a branching channel for the lows; in addition, the well-known circuit on the volume control for aurally correct volume setting, but only for the high frequencies. As in this area only minor corrections are necessary, remains the
Fehler durch die unterschiedlichen Pegel der Signalquellen entsprechend gering.Errors due to the different levels of the signal sources are correspondingly low.
Für mehr Tiefendynamik auf Kosten von etwas höherem Einfluß auf die Umgebung, wenn die örtlichen Gegebenheiten das zulassen: Dynamik-KompressionFor more depth dynamics at the expense of a slightly higher impact on the environment, if the local Conditions allow that: dynamic compression
des abzweigenden Kanals für die Tiefen geringer als es zum Ersatz der gehörrichtigen Einstellung am Potentiometer nötig wäre. Dafür zusätzlich die Schaltung zur gehörrichtigen Einstellung am Potentiometer auch für die Tiefen, jedoch mit so herabgesetzter Wirksamkeit, daß lediglich die zu geringe Dynamik-Kompression entsprechend ergänzt wird.of the branching channel for the depths is less than it is to replace the aurally correct setting on the potentiometer would be necessary. In addition, the circuit for aurally correct setting on the potentiometer also for the lows, but with such reduced effectiveness that only the dynamic compression that is too low is supplemented accordingly.
Auch hierbei wird wegen der Geringfügigkeit der Korrektur am Potentiometer der Fehler durch unterschiedliche Signalpegel entsprechend gering.Here, too, because of the insignificance of the correction on the potentiometer, the error is caused by different Signal level correspondingly low.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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